Введение
Постепенное вытеснение физического труда из производства ведет у значительной части работающих к резкому снижению их физической активности. В России это все чаще сочетается с перееданием, что обуславливает широкое распространение среди населения абдоминального ожирения (АО), являющегося патогенетической основой развития у них в будущем артериальной гипертонии, дислипидемии, атеросклероза, сахарного диабета 2 типа и метаболического синдрома [4]. Формированию этих состояний во многом способствуют сопровождающие АО реологические нарушения крови и ее форменных элементов, приводящие к расстройствам кровоснабжения в тканях [9]. В доступной литературе имеются обширные сведения о влиянии АО на симпатоадреналовую систему, липидный профиль крови, уровень артериального давления и мало уделено внимания особенностям реологических свойств крови [4,9]. Вместе с тем становится ясно, что большую роль в формировании этих нарушений играют изменения микрореологических свойств наиболее многочисленной популяции форменных элементов крови - эритроцитов [3]. В этой связи, представляет большой научно-практический интерес выяснение особенностей структурно-функциональных изменений эритроцитов на ранних стадиях формирования ожирения у наиболее трудоспособной части населения - лиц первого зрелого возраста. При этом у данной категории пациентов, находящихся в дебюте формирования различных вариантов метаболического синдрома, ставшего серьезной проблемой современной медицины, остается не до конца выяснено состояние цитоархитектоники и агрегации эритроцитов. В этой связи в проведенной работе была поставлена цель - выяснить особенности микрореологических свойств эритроцитов у лиц первого зрелого возраста с АО 1 степени.
Материалы и методы
Под наблюдением находилось 28 человек 22-летнего возраста (16 мужчин и 12 женщин) с АО 1 степени, имеющих наследственную предрасположенность к ожирению (ожирение у одного или у обоих родителей). Никаких иных нарушений в состоянии здоровья у обследованных не отмечалось. Группа контроля представлена 92 здоровыми людьми первого зрелого возраста.
У всех наблюдаемых определяли ряд антропометрических показателей: массу тела, индекс массы тела (ИМТ), окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ) с последующим расчетом ОТ/ОБ.
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) в плазме всех обследованных определяли по содержанию в ней тиобарбитуровой кислоты (ТБК)-активных продуктов набором фирмы «Агат-Мед» и ацилгидроперекисей (АГП) [2]. Уровень антиоксидантной активности (ОАО) плазмы выясняли по методу Волчегорского И. А. и соавт. [1].
В эритроцитах после их отмытия и ресурспендирования энзиматическим колориметрическим методом набором «Витал Диагностикум» количественно определяли уровни холестерола (ХС), а по содержанию в них фосфора [5] устанавливали количество общих фосфолипидов (ОФЛ) с последующим расчетом соотношения ХС/ОФЛ.
В отмытых и ресуспендированных эритроцитах также оценено содержание продуктов внутриэритроцитарного ПОЛ - малонового диальдегида (МДА) [6] и ацилгидроперекисей [2] с регистрацией активности каталазы и супераксиддисмутазы (СОД) по методу Чевари С. и соавт. [10].
В крови обследованных определялось содержание дискоидных и измененных форм эритроцитов при помощи светового фазово-контрастного микроскопа с последующим расчетом индекса трансформации (ИТ), индекса обратимой трансформации (ИОТ), индекса необратимой трансформации (ИНОТ) и индекса обратимости (ИО) [7].
Выраженность спонтанной агрегации эритроцитов устанавливалась в камере Горяева на световом микроскопе путем регистрации количества агрегатов эритроцитов, числа проагрегировавших и непроагрегировавших эритроцитов с вычислением на основе полученных данных среднего размера агрегата (СРА), показателя агрегации (ПА) и процента неагрегированных эритроцитов (ПНА) [7].
Медикаментозная терапия ни в одном случае не проводилась. Статистическая обработка полученных результатов исследования осуществлена t-критерием Стьюдента.
Результаты исследования
На момент включения в исследование у лиц с АО масса тела составляла 94,9±0,85кг при ИМТ 32,1±0,43 кг/м2 и соотношении ОТ/ОБ 1,21±0,025, соответственно.
У лиц с АО 1 степени обнаружено ослабление АОА плазмы до 24,2±0,33 % против 30,3±0,30 % в контроле, обуславливая усиление в их плазме процессов ПОЛ. Так, концентрация АГП и ТБК-активных продуктов плазмы составила 2,78±0,36 Д233/1мл и 5,13±0,39 мкмоль/л (в контроле 1,78±0,26 Д233/1мл и 3,91±0,20 мкмоль/л, соответственно), соответственно.
В мембранах эритроцитов лиц с АГ 1 степени отмечено повышение уровня ХС до 1,22±0,026 мкмоль/1012 эр. и понижение ОФЛ до 0,65±0,018 мкмоль/1012 эр. Это сопровождалось в группе наблюдения значимым повышением градиента ХС/ОФЛ мембран эритроцитов до 1,88±0,015 (в контроле 1,21±0,021).
В эритроцитах наблюдаемых лиц с АО 1 степени установлено усиление ПОЛ (АГП 4,70±0,034 Д233/1012 эр., МДА 1,43±0,028 нмоль/1012 эр.) за счет значимого ослабления активность каталазы до 10300,0±14,63 МЕ/1012эр. и СОД до 1900,0±7,64 МЕ/ 1012эр. при значении аналогичных показателей в контроле 11227,5±10,9 МЕ/1012эр. и 2162,5±9,84 МЕ/ 1012эр., соответственно.
В крови наблюдаемых лиц с АО 1 степени выявлено понижение содержания эритроцитов дискоидной формы (78,1±0,41 %) по сравнению с уровнем контрольной группы (86,3±0,25 %) (табл.). Это сопровождалось у них высоким количеством обратимо и необратимо измененных их форм, превышающих значения контроля на 58,4 % и 62,5 %, соответственно. При этом у лиц с АО 1 степени отмечено достоверное увеличение индекса трансформации, индекса обратимой и индекса необратимой трансформации при понижении величины индекса обратимости.
Таблица. Цитоархитектоника и агрегация эритроцитов у лиц первого зрелого возраста с абдоминальным ожирением 1 степени
|
Показатели |
Лица с АО 1 степени, n=28, M±m |
Контроль, n=92, M±m |
|
Дискоциты, %
|
78,1±0,41 |
86,3±0,25 р<0,01 |
|
Обратимо измененные эритроциты, % |
14,1±0,14 |
8,9±0,29 р<0,01 |
|
Необратимо измененные эритроциты, % |
7,8±0,12 |
4,8±0,23 р<0,01 |
|
Индекс трансформации
|
0,28±0,005 |
0,16±0,013 р<0,01 |
|
Индекс обратимой трансформации |
0,18±0,011 |
0,10±0,015 р<0,01 |
|
Индекс необратимой трансформации |
0,10±0,003 |
0,05±0,011 р<0,01 |
|
Индекс обратимости |
1,81±0,016 |
1,85±0,10 |
|
Сумма всех эритроцитов в агрегате |
47,9±0,16 |
36,6±0,08 р<0,01 |
|
Количество агрегатов |
12,8±0,05 |
8,1±0,11 р<0,01 |
|
Количество свободных эритроцитов |
218,2±1,81 |
244,5±0,88 р<0,01 |
|
Показатель агрегации
|
1,15±0,010 |
1,11±0,014 р<0,05 |
|
Процент неагрегированных эритроцитов |
82,2±0,13 |
86,9±0,17 р<0,01 |
|
Средний размер агрегата, клеток |
3,7±0,16 |
4,4±0,12 р<0,01 |
Условные обозначения: р - достоверность различий группы наблюдения и группы контроля.
У всех обследованных с АО 1 степени найдено достоверное усиление агрегационной способности эритроцитов. Так, суммарное вовлечение эритроцитов в агрегаты и количество самих агрегатов у наблюдаемых лиц с ожирением было достоверно выше, а количество свободно перемещающихся эритроцитов - ниже (218,2±1,81), чем у здоровых лиц в контрольной группе. Процент неагрегированных эритроцитов и СРА у лиц с АО 1 степени уступал контрольным значениям на 5,4 % и 15,9 %, соответственно, при несколько повышенном уровне ПА (на 3,6 %).
Таким образом, для лиц первого зрелого возраста с АО 1 степени характерны негативные изменения микрореологических свойств эритроцитов.
Обсуждение
В связи с уменьшением доли физического труда и пренебрежением значительной частью населения физическими тренировками в первом зрелом возрасте все чаще встречается ожирение со скоплением жировой ткани преимущественно в абдоминальной области [4]. Это ведет в последние годы к резкому омоложению АО и его прогрессированию с возрастом, что значимо повышает морбидную отягощенность населения и снижает его трудоспособность. В патогенезе развития АО и его осложнений определенное значение имеют изменения реологических свойств крови, во многом определяемые особенностями ее форменных элементов и наиболее многочисленными из них - эритроцитами [8].
В настоящей работе проведена оценка микрореологических свойств эритроцитов на начальных этапах формирования АО - при ее 1 степени. В ходе исследований стало ясно, что у лиц первого зрелого возраста при развитии АО происходит ослабление АОА, приводящие к нарастанию ПОЛ в жидкой части крови. Усиление интенсивности пероксидации липидов, о котором судили по наличию избыточного количества его продуктов в плазме, способствует альтерации мембран эритроцитов. Это сочетается с усилением внутриклеточного ПОЛ на фоне понижения их антиоксидантной защиты. Найденные нарушения липидного оптимума в мембранах эритроцитов во многом обеспечивают изменения регуляции в них ионного, антиоксидантного статуса, ослабление метаболизма, негативно сказываясь на обеспечении физиологически необходимого уровня функциональных возможностей мембраносвязанных ферментов красных кровяных телец.
В условиях АО 1 степени в крови отмечено повышение содержания обратимо и необратимо измененных форм эритроцитов на фоне снижения дискоцитов и нарастания их способности к агрегатообразованию. Создающаяся ситуация во многом благоприятствует утрате значительной частью эритроцитов своей двояковогнутой формы, наиболее выгодной для их перемещения по сосудам в бассейне микроциркуляции. Это нарушает их способность поддерживать дискоидную форму, приводя к увеличению в их крови обратимо и необратимо измененных разновидностей красных кровяных телец.
Есть все основания полагать, что в этих условиях на эритроцитах отмечается снижение количества отрицательных зарядов, экспонированных на поверхности эритроцитов, ответственных за нахождение клеток в дезагрегированном состоянии. В основе данного явления, видимо, лежит недостаточность в них на фоне высокого ПОЛ количества сиаловых кислот, что обеспечивает излишнюю способность эритроцитов к агрегации. Кроме того, найденная при АО 1 степени высокая агрегация эритроцитов во многом обеспечивается низким зарядом их мембраны вследствие уменьшения на ней количества гликопротеинов, имеющих отрицательный заряд. Это также сопровождается высоким уровнем внутриклеточной концентрации кальция и низкой цАМФ. Есть основания полагать, что в основе данных механизмов усиления агрегации эритроцитов при АО 1 степени во многом лежит воздействие повышающейся при ожирении концентрации катехоламинов. Именно катехоламины, действуя через специфические α-адренорецепторы, вовлекают в каскад внутриклеточных реакций фосфатидилинозитол, понижая количество цАМФ в клетке за счет подавления аденилатциклазы. Развивающееся при этом усиление входа Са2+ внутрь красных кровяных телец под действием катехоламинов повышает активность фосфодиэстеразы, дополнительно понижая в их цитоплазме уровень циклического аденозинмонофосфата. При этом Са2+, также обладающий собственным стимулирующим действием на фосфодиэстеразу, уменьшает накопление в цитоплазме цАМФ. Все это ведет к неизбежному повышению выраженности агрегации эритроцитов в степени быстро распадающихся «монетных столбиков» и в степени рыхлых беспорядочных агрегатов, эмболизирующих мелкие сосуды. Следствием выявленного ухудшения микрореологических свойств эритроцитов является неизбежное понижение эффективности микроциркуляции во всех тканях и органах с ослаблением их трофики.
Таким образом, активация процессов ПОЛ в плазме и эритроцитах и липидный дисбаланс мембран красных кровяных телец во многом способствуют ухудшению их цитоархитектоники и агрегационных способностей у лиц первого зрелого возраста с АО 1 степени.
Выводы
- У имеющих АО 1 степени лиц первого зрелого возраста отмечается ослабление антиоксидантной защиты плазмы и красных кровяных телец с усилением в них процессов ПОЛ.
- У лиц первого зрелого возраста с АО 1 степени регистрируется повышение степени измененности цитоархитектоники эритроцитов при избыточной их способности к агрегации.
Рецензенты:
Смахтин М.Ю., д.б.н., профессор, профессор кафедры биохимии Курского государственного медицинского университета, г. Курск.
Фурман Ю.В., д.б.н., профессор, зав. кафедрой истории, теории и технологии социальной работы Курского института социального образования (филиал) РГСУ, г. Курск.